Hasil pengujian tarik tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan perendaman dan tanpa perendaman larutan NaOH 5% selama 2 jam memberikan nilai tegangan tarik, regangan, deformasi, elastisitas dan kelenturan yang berbeda.
Perbedaan yang terdapat pada masing-masing tali juga ditandai dengan kondisi pemilinan yang berbeda namun diameter dari masing-masing tali adalah sama yaitu 1 cm (10 mm). Untuk kondisi pemilinan 2, terbagi atas dua bagian kumpulan serat yang tersusun sejajar dengan berat dan panjang yang sama dari kedua bagian tersebut. Kondisi pemilinan 3, terbagi atas tiga bagian kumpulan serat yang tersusun sejajar dengan berat dan panjang yang sama dari ketiga bagian tersebut. Sedangkan pada kondisi pemilinan 4, terbagi atas empat bagian kumpulan serat yang tersusun sejajar dengan berat dan panjang yang sama dari keempat bagian kumpulan serat.
NaOH merupakan zat tambahan yang sering digunakan dalam pembuatan deterjen dan sabun, namun dalam bidang industri NaOH juga digunakan. Ini dikarenakan NaOH yang dapat mengubah struktur bahan terutama serat. Ini sesuai dengan pernyataan Eichorn (2001) bahwa serat alam mempunyai karakteristik hydrophilic yaitu mudah menyerap air.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Pramono dan Widodo terhadap serat tunggal pisang kepok dengan perendaman NaOH 5% (0, 2, 4 dan 6 jam) menyatakan bahwa NaOH memberikan sifat yang mampu meningkatkan nilai elongasi serat namun kekuatan tariknya mengalami penurunan dimana kekuatan
tarik berbanding terbalik dengan luas penampang, sehingga semakin besar luas penampang akan semakin menurunkan kekuatan tarik dan semakin tinggi nilai elongasi maka semakin ulet suatu bahan. Penambahan larutan NaOH juga mempengaruhi besar kecilnya kekuatan tarik pada tali serat. Dimana penambahan larutan NaOH dapat memperbesar pilinan tali serat terutama pada diameter tali. Ini terlihat pada saat tali sebelum dan sesudah dilakukan perendaman. Untuk kondisi pemilinan 2 sebelum perendaman dimeter tali adalah 0,01 m dan setelah dilakukan perendaman dengan NaOH diameter tali berubah menjadi 0,012 m. Sedangkan untuk kondisi pemilnan 3 dan 4 sebelum perendaman dimeter tali adalah 0,01 m dan setelah dilakukan perendaman dengan NaOH diameter tali adalah 0,01 m.
Besarnya diameter pada kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 setelah perendaman juga mengalami perbedaan dimana pada kondisi pemilinan 2 tali mengalami perubahan diameter sedangkan pada kondisi pemilinan 3 dan 4 tali tidak mengalami perubahan diameter. Ini terjadi karena posisi pilinan 2 berada dibawah pilinan 3 dan 4 sehingga pilinan 2 lebih banyak menyerap larutan NaOH dan pemilinan tali pada kondisi pilinan 2 yang tidak begitu kuat dibanding pilinan 3 dan 4.
Tegangan Tarik
Tegangan tarik adalah suatu tegangan yang terjadi pada saat suatu bahan dikenai gaya akibat adanya beban tarik. Suatu bahan akan mengalami tegangan pada saat bahan dibebani hingga bahan tersebut tidak mampu lagi menahan beban yang diberikan dengan besar nilai tegangan yang tidak sama, tergantung dari asal
bahan tersebut. Ini juga terjadi pada tali serat berbahan pisang raja dengan hasil sebagai berikut:
Tabel 5. Tegangan tarik tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5% (2 jam).
No. Parameter
Perlakuan
Non Perlakuan 5% NaOH 2 jam
P2 P3 P4 P2 P3 P4
1 A (m2) 7,85×10-5 7,85×10-5 7,85×10-5 11,30×10-5 7,85×10-5 7,85×10-5
2 F (N) 1900 2100 1100 4400 4050 3200
3 �(N/m2) 242,04×105 267,51×105 140,13×105 389,38×105 515,92×105 407,64×105
Besarnya tegangan tarik tali tanpa perlakuan untuk kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 berturut-turut adalah 242,04 × 105 N/m2, 267,51 × 105 N/m2 dan 140,13 × 105 N/m2. Sedangkan besarnya tegangan tarik tali untuk kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam) berturut-turut adalah 389,38 × 105 N/m2, 515,92 × 105 N/m2 dan 407,64 × 105 N/m2. Dari kedua perlakuan menunjukkan bahwa tegangan tarik yang terbesar adalah dengan perendaman tali serat ke dalam larutan NaOH (2 jam) untuk masing-masing pemilinan.
Untuk tali dengan kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 pada masing-masing perlakuan memiliki selisih tegangan tarik yang berbeda. Ini dilihat dari besarnya tegangan tarik yang diperoleh tali pada saat pengujian berlangsung. Pada kondisi pemilinan 2 dengan dan tanpa perlakuan, besarnya selisih diantara keduanya adalah 147,34 × 105 N/m2, dimana nilai tegangan tarik dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam) lebih besar dibanding tanpa perlakuan. Ini juga terjadi pada kondisi pemilinan 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan dengan beda selisih 248,41 × 105 N/m2 dan 267,51 × 105 N/m2.
Untuk non perlakuan dari masing-masing kondisi pemilinan, nilai tegangan tarik dan gaya yang terkecil adalah pada kondisi pemilinan 4. Ini terjadi karena
pemilinan 2 dan 3, namun kondisi pemilinannya yang berbeda. Dimana pada pemilinan 4, tali serat terbagi atas 4 bagian kumpulan serat yang sama besar berat dan panjangnya. Hal ini juga terjadi karena pada saat pengujian tarik berlangsung putusnya tali tidak merata dan tidak bersamaan pada keempat bagian kumpulan serat dalam pemilinan 4 dengan gaya maksimum yang diperoleh sebesar 1100 N.
Sedangkan pada perlakuan NaOH 5% (2 jam) untuk masing-masing pemilinan, tegangan tarik yang terkecil terdapat pada kondisi pemilinan 2. Hal ini terjadi karena luas penampang dan gaya yang diperoleh lebih besar dibanding kondisi pemilinan 3 dan 4. Dimana pada saat perendaman berlangsung posisi tali dengan kondisi pemilinan 2 berada paling bawah dari pemilinan 3 dan 4 yang mengakibatkan pemilinan 2 lebih banyak menyerap larutan NaOH ditambah dengan kondisi pemilinan yang tidak terlalu rapat dibanding pemilinan 3 dan 4. Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa semakin besar luas penampang yang diperoleh maka semakin kecil pula tegangan tarik yang dimiliki tali serat untuk menahan suatu beban karena sifat fisik NaOH yang dapat memperbesar ukuran diameter tali dari keadaan semula sehingga luas penampangnya menjadi besar. Hal ini juga diperkuat dengan penelitian yang dilakukan oleh Pramono dan Widodo (2012) yang menyatakan bahwa kekuatan tarik berbanding terbalik dengan luas penampang, sehingga semakin besar luas penampang akan semakin menurunkan kekuatan tarik.
Regangan
Regangan adalah perbandingan yang terjadi antara pertambahan panjang bahan setelah bahan dikenai beban dengan panjang mula-mula bahan sebelum
bahan dikenai beban. Regangan juga terjadi pada tali serat yang mengalami tarikan. Besarnya regangan yang terjadi pada tali serat dapat dilihat pada tabel 6 sebagai berikut:
Tabel 6. Regangan tarik tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5% (2 jam).
Besarnya regangan pada tali serat tanpa perlakuan untuk kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 berturut-turut adalah 1,22, 0,98 dan 1,38. Sedangkan besarnya regangan
pada tali serat untuk kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam) berturut-turut adalah 1,55, 1,98 dan 1,28. Semakin kuat tarikan yang
terjadi maka semakin besar pula pertambahan panjang yang dialami tali serat dan semakin besar pula regangan yang terjadi.
Beda selisih regangan yang terjadi pada kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan adalah 0,33, 1 dan 0,1. Pada kondisi pemilinan 2 nilai regangan terbesar adalah pada perlakuan NaOH 5% (2 jam) dan begitu pula pada kondisi pemilinan 3 regangan terbesar adalah pada perlakuan NaOH 5% (2 jam). Berbeda pada kondisi pemilinan 4 yang cenderung mengalami penurunan pada perlakuan NaOH 5% (2 jam). Ini terjadi karena pada saat pengujian tarik berlangsung, waktu dan hari yang digunakan adalah berbeda. Semakin lama pengujian tarik yang akan dilakukan maka kandungan NaOH yang terdapat pada tali serat semakin berkurang karena sifat NaOH yang dapat menguap.
No. Parameter
Perlakuan
Non Perlakuan 5% NaOH 2 jam
P2 P3 P4 P2 P3 P4
1 LT0(m) 0,05 0,05 0,05 0,06 0,05 0,05 2 ∆LT(m) 0,061 0,049 0,069 0,093 0,099 0,064
Deformasi
Deformasi merupakan perubahan panjang atau bentuk yang terjadi pada saat bahan mengalami tarikan atau tekanan. Besarnya deformasi yang terjadi pada tali serat dapat dilihat pada tabel 7 sebagai berikut:
Tabel 7. Deformasi yang terjadi pada tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perlakuan NaOH 5% (2 jam).
Dari tabel di atas, besarnya deformasi yang terjadi pada kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 tanpa perlakuan adalah 0,111, 0,099 dan 0,119. Sedangkan untuk perlakuan NaOH 5% (2 jam) untuk masing-masing pemilinan adalah 0,153, 0,14 dan 0,114. Deformasi terbesar terjadi pada tali serat pemilinan 2 dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam) yaitu sebesar 0,153 m. Ini terjadi karena penambahan NaOH yang dapat mengubah permukaan luasan suatu penampang tali serat menjadi lebih besar daripada sebelumnya ditambah dengan kondisi pemilinan yang berbeda. Dimana diameter dari luasan penampang mempengaruhi syarat panjang awal uji tarik sebelum dilakukan pengujian tarik dengan ketentuan L0 = 5 × D.
Hari pengujian yang berbeda dapat mempengaruhi besar kecilnya nilai dari deformasi. Ini terjadi karena kandungan NaOH yang terdapat pada tali serat semakin berkurang akibat penguapan yang terjadi. Hal ini terjadi pada kondisi pemilinan 4 dengan dan tanpa perlakuan, dimana besarnya deformasi tanpa perlakuan lebih besar dibanding dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam). Ini berbeda pada kondisi pemilinan 2 dan 3, dimana besarnya deformasi tanpa perlakuan lebih kecil dibanding dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam).
No. Parameter
Perlakuan
Non Perlakuan 5% NaOH 2 jam
P2 P3 P4 P2 P3 P4
1 LT0(m) 0,05 0,05 0,05 0,06 0,05 0,05
Pada kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 beda selisih deformasi yang terjadi dengan dan tanpa perlakuan adalah sebesar 0,042 m, 0,05 m dan 0,005 m.
Elastisitas
Suatu benda dapat dikatakan elastis jika nilai E yang didapat semakin kecil sehingga akan semakin mudah bagi suatu bahan untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan.
Tabel 8. Elastisitas yang terjadi pada tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perendaman NaOH 5% (2 jam).
No. Parameter
Perlakuan
Non Perlakuan 5% NaOH 2 jam
P2 P3 P4 P2 P3 P4
1 � (N/m2) 242,04×105 267,51×105 140,13×105 389,38×105 515,92×105 407,64×105
2 � 1,22 0,98 1,38 1,55 1,98 1,28
3 E (N/m2) 198,39×105 272,97×105 101,54×105 251,21×105 260,56×105 318,47×105
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa besarnya nilai E (elastisitas) untuk kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 tanpa perlakuan adalah 198,39 × 105 N/m2, 272,97 × 105 N/m2 dan 101,54 × 105 N/m2. Sedangkan untuk kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam) adalah 251,21 × 105 N/m2, 260,56 × 105 N/m2 dan 318,47 × 105 N/m2. Pada kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa
perlakuan beda selisihnya adalah 52,82 × 105 N/m2, 12,4 × 105 N/m2 dan 216, 93 × 105 N/m2.
Nilai elastisitas terbesar terdapat pada pemilinan 4 dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam) yaitu sebesar 318,47 × 105 N/m2 dan yang terkecil terdapat pada pemilinan 4 tanpa perlakuan yaitu sebesar 101,54 × 105 N/m2. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa tali dengan kondisi pemilinan 4 tanpa perlakuan lebih elastis dibanding dengan perlakuan NaOH 5% (2 jam) dan juga pada kondisi pemilinan 2 dan 3 dengan dan tanpa perlakuan
Kelenturan
Kelenturan yang terjadi pada tali serat ditandai dengan adanya perubahan yang terjadi pada panjang patahan dan daerah patahan. Ini terjadi pada saat tali sudah tidak mampu lagi untuk menahan beban yang diberikan sebelum tali putus atau gagal pada saat uji tarik.
Kelenturan Tabel 9. Kelenturan yang terjadi pada tali serat gedebok pisang raja pemilinan 2, 3 dan 4 dengan dan tanpa perendaman NaOH 5% (2 jam).
No. Parameter
Perlakuan
Non Perlakuan 5% NaOH 2 jam
P2 P3 P4 P2 P3 P4 1 A (m2) 7,85×10-5 7,85×10-5 7,85×10-5 11,30×10-5 7,85×10-5 7,85×10-5 2 AT (m) 6,36×10 -5 5,02×10-5 5,67×10-5 4,42×10-5 6,36×10-5 2,83×10-5 3 %K 19 36 28 61 19 64
Besarnya kelenturan untuk pemilinan 2, 3 dan 4 non perlakuan adalah 19%, 36 % dan 28%. Dan untuk pemilinan 2, 3 dan 4 perlakuan NaOH 5% (2 jam) adalah 61%, 19% dan 64%. Dari hasil yang diperoleh untuk masing-masing pemilinan dari tiap kondisi perlakuan menyatakan bahwa tali serat yang diuji dikatakan lentur karena lebih dari 5%. Hal ini sesuai dengan literatur Sastranegara (2009) bahwa bahan disebut lentur (ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (brittle).
Pada kondisi pemilinan 2, 3 dan 4 besarnya selisih % kelenturan dengan dan tanpa perlakuan adalah 42%, 17% dan 36%. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa perbandingan pada kondisi pemilinan 2 tanpa perlakuan dan dengan perlakuan mengalami kenaikan, begitu pula dengan kondisi pemilinan 4 yang juga mengalami kenaikan % kelenturan. Berbeda dengan kondisi pemilinan 3 yang cenderung mengalami penurunan. Ini dikarenakan daerah patahan yang terjadi
pada perlakuan NaOH 5% (2 jam) bernilai lebih besar dibanding kondisi pemilinan 2 dan 4.